Требуется осторожность: анестезия с дополнительным кислородом может повлиять на протонную терапию – Мир физики

Требуется осторожность: анестезия с дополнительным кислородом может повлиять на протонную терапию – Мир физики

Отметка времени: 22 января 2024 г., 4:30

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-caption="Защита мозга Доклиническое исследование продемонстрировало необходимость оптимизации протоколов анестезии и дополнительного кислорода при использовании традиционной или FLASH-протонной терапии для лечения опухолей головного мозга. (Фото предоставлено: iStock/herjua)»> Ребенок получает анестезию
Защита мозга Доклиническое исследование продемонстрировало необходимость оптимизации протоколов анестезии и дополнительного кислорода при использовании традиционной или FLASH-протонной терапии для лечения опухолей головного мозга. (Фото предоставлено: iStock/herjua)

Многие дети, получающие протонную терапию опухолей головного мозга, делают это под общей анестезией или седацией — подход, который гарантирует воспроизводимое позиционирование и целевую доставку радиации. Они также могут получать дополнительный кислород, что снижает риск побочных эффектов, связанных с использованием общей анестезии.

Тем не менее, до недавнего времени не было исследований, оценивающих влияние этого дополнительного кислорода, который изменяет насыщение крови кислородом во время облучения, при традиционной или FLASH (сверхвысокой мощности) протонной терапии.

Понимание влияния дополнительного кислорода имеет решающее значение, говорит Иоланда Презадо. CNRS научный руководитель и руководитель группы новых подходов в лучевой терапии (Нара) команда, базирующаяся в Институт Кюри. Хотя в доклинических исследованиях сообщалось, что лучевая терапия FLASH уменьшает осложнения, большинство исследований проводилось с использованием электронных, а не протонных пучков. А механизмы, лежащие в основе когнитивных изменений, вызванных радиацией, плохо изучены.

«У некоторых детей, переживших опухоли головного мозга, наблюдались когнитивные нарушения», — говорит Презадо. «Мы подумали, что было бы неплохо попытаться понять нормальную реакцию мозга [у крыс] на лучи протонной терапии. И еще более важной мотивацией было то, что никогда не проводилось систематического изучения влияния анестезии на пациентов. В нашем исследовании мы увидели, что это может вызвать осложнения».

Команда Презадо сотрудничала с радиационными онкологами и анестезиологами, чтобы наблюдать за эффектом дополнительного кислорода на крысах. В исследовании 36 крыс были разделены на «с глиобластомой» и «без глиобластомы» и наркозом («без О2») и анестезия с дополнительным кислородом («с O2») группы. Животные получили однократную одностороннюю дозу протонного облучения (25 или 15 Гр, доза, аналогичная той, которая использовалась в предыдущих исследованиях электронного FLASH) либо с обычной мощностью дозы (4 Гр/с), либо с мощностью дозы FLASH (257 Гр/с). у) с использованием клинического пучка протонов с энергией 226 МэВ. Для проверки условий облучения использовали пленочную дозиметрию.

Исследователи, сообщая о своих результатах в Коммуникационная медицинаобнаружили, что дополнительный кислород оказывает неблагоприятное воздействие как на функцию, так и на структуру нормальной ткани мозга крыс после FLASH и традиционной протонной терапии. Крысы, получавшие протонную терапию FLASH с дополнительным кислородом, имели самый высокий уровень повреждения головного мозга, наблюдаемый при МРТ (с использованием доклинического магнита 7 Т с контрастом Gd-DOTA), гистологических и поведенческих тестах. Животные, получавшие FLASH без дополнительного кислорода, имели самую низкую степень повреждения головного мозга. Несмотря на снижение побочных эффектов в этой группе, повреждение тканей головного мозга все еще наблюдалось после терапевтической дозы глиомы у крыс (25 Гр).

Как сообщалось в других исследованиях, протонная терапия FLASH приводила к сохранению памяти по сравнению с обычным протонным облучением. Но добавление дополнительного кислорода оказало пагубное влияние на память узнавания как после обычной, так и после FLASH-протонной терапии. Эти эффекты сохранялись в течение шести месяцев после облучения. Такие наблюдения, по словам исследователей, согласуются с ранее опубликованными данными по электронной FLASH-терапии – одно исследование показало, что дополнительный кислород подавлял защитный эффект FLASH на когнитивные функции через два месяца после облучения.

Дополнительная кислородная и комбинированная терапия

Исследовательская группа также выявила ранее не наблюдавшуюся связь между насыщением кислородом, мощностью дозы и радиационно-индуцированным иммунным ответом. Как правило, высокие концентрации дополнительного кислорода предотвращали инфильтрацию иммунных клеток в опухоль, но инфильтрация опухолевых иммунных клеток после протонной терапии FLASH оказывалась меньшего влияния, чем при обычной протонной терапии.

Это открытие, по словам исследователей, демонстрирует, что добавки кислорода менее влияют на протонную терапию FLASH, чем на традиционную протонную терапию, и позволяют предположить, что радиационно-индуцированные пути иммунной регуляции восприимчивы к мощности дозы протонного пучка.

Возможным альтернативным объяснением некоторых результатов исследователей может быть перекисное окисление фосфолипидов, которое, как было показано, изменяет передачу сигналов клеток, дисфункцию или смерть и может быть вовлечено в старение мозга. Хотя перекисное окисление липидов (повышенная вероятность биомолекулярной рекомбинации жирных кислот, потерявших ион водорода из радикала ОН) не было продемонстрировано после FLASH, исследователи предлагают провести исследование.

Ограничения исследования включают небольшой размер выборки и отсутствие экспериментального мониторинга окислительных параметров. Тем не менее, исследователи говорят, что они надеются, что их исследование побудит врачей изучить текущие протоколы анестезии и пересмотреть их, чтобы уменьшить нейрокогнитивные побочные эффекты как традиционной, так и FLASH-протонной терапии. Также следует учитывать потенциальное влияние дополнительного кислорода на инфильтрацию иммунных клеток при комбинированной терапии, такой как радиоиммунотерапия.

«Я считаю, что важно провести ретроспективную оценку педиатрических пациентов, получавших лучевую терапию», — говорит Презадо. «Это [исследование] было предостережением для врачей: вам необходимо оптимизировать свои протоколы… Основная задача — поднять некоторые опасения, поднять вопрос о потенциальных эффектах анестезии и дополнительного кислорода. Это обсуждалось в медицинском сообществе по другим причинам… но это вызвало вопросительный знак: нам нужно подумать об анестезии для пациентов, когда они проходят обследование… Сообщество говорило, что FLASH может быть замечательным средством для педиатрических пациентов, но, видя результаты, я думаю, что дальнейшие оценки все еще необходимы».

Отметка времени:

Больше от Мир физики